Lei de Boyle

IntroducaoA equacao de estado para gases ideais, contendo n moles de moleculas, estabelece que a relacao entre pressao

absoluta p, volume V , e temperatura T em kelvins e dada por: pV = nRT , onde R e a constante universal dos gasesque possui o mesmo valor para todos os gases (8, 31J/molK). Tal equacao e conhecida como leis dos gases ideais.Contanto que a concentracao do gas seja baixa, essa lei se aplica a qualquer gas ou mistura de gases (no caso caso deuma mistura, n e o numero total de mols na mistura).

Em 1662, Robert Boyle e Edme Mariotte provaram experimentalmente que em uma transformacao isotermica(temperatura constante), envolvendo um gas ideal, o produto entre pressao e volume e constante, portanto seria possvelcalcular a pressao e o volume desse gas por p1V1 = p2V2, onde os ndices 1 e 2 significam incio e fim do processoem questao, respectivamente. Tal equacao ficou conhecida com o a lei de Boyle-Mariotte.

Neste experimento verificaremos a lei de Boyle-Mariotte atraves do calculo do produto da pressao pelo volume,que se deve manter aproximadamente constante.

Objetivos GeraisVerificar a validade da Lei de Boyle-Mariotte, atraves da relacao entre pressao e volume de um gas, conforme

aparato experimental proposto abaixo.

Materiais Utilizados Tripe tipo estrela

Haste

Seringa

Massas diferentes

Paqumetro

Balanca

Vaselina

Procedimentos1) Determine a area (piR2) da seccao do embolo da seringa.2) Coloque o embolo na seringa e deixe o volume de ar em aproximadamente 6 cm 3, em seguida feche a ponta da

seringa;3) Desprezando o peso do embolo, consideramos que o volume de ar na seringa esta sujeito a pressao atmosferica

p0 no local onde se realiza a experiencia. Nvel do mar = 1 atm ou 105 N/m2 ou 105 Pa;4) A presenca de pesos sob o embolo nos dara que a pressao dentro da seringa sera de p = p0+p, onde p = pesoarea .

Construa uma tabela para diferentes valores de pesos versus o volume correspondente do gas comprimido dentro daseringa. Dica: aguarde alguns segundos ate o volume de gas dentro da seringa se estabilizar.

5) Encontre o valor da constante de proporcionalidade (e seu respectivo erro) entre pressao e volume ja que estamostratando de uma compressao isotermica.

6) Estime o numero de mols nn contidos na nossa amostra de ar.

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Elabore o experimentoNesta etapa, voces deverao elaborar um experimento para verificar a lei de Boyle. Voces podem utilize os materiais

disponveis (tubo em U, agua, regua, bexiga, seringa e agulha) - nao necessariamente todos. Notem que quando as duasextremidades do tubo estao submetidas a uma mesma pressao (atmosferica no caso) os nveis de agua permanecem auma mesma altura. Quando a pressao e alterada em uma das extremidades do tubo, o nvel de agua e desnivelado emrelacao aos dois lados do tubo.

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